23
P-ISSN: 2655-3724 STATMAT (Jurnal Statistik dan Matematika), Vol. 1, No. 2, Juli 2019 Halaman: 60-82 @Prodi S-1 Matematika FMIPA Unpam 60 ANALISIS KOMBINASI ALGORITMA KRIPTOGRAFI RSA DAN ALGORITMA STEGANOGRAFI LEAST SIGNIFICANT BIT (LSB) DALAM PENGAMANAN PESAN DIGITAL Taufik Ryan Kuncoro 1,a) R. Aditama 2,b) 1 Program Studi Matematika FMIPA Universitas Pamulang 2 Program Studi Matematika FMIPA Universitas Pamulang Email: a) [email protected] b) [email protected] ABSTRACT Cryptography and steganography are methods that have different scheme to hide an information. Cryptography is a method to encode an information becomes any codes that other people not easy to understand, and steganography is a method to hide an information into some medium. In this paper has been developed a combining algorithm of cryptography and steganography scheme. It used RSA cryptography algorithm and LSB steganography algorithm. The analysis of this combined algorithm includes an analysis of time process, the similarity of the image after the process, and the security or message when stego image was edited and also when image sent by messaging tools. After the analysis and implementation of combine algorithm have done, we know that RSA cryptography algorithm can be used in combination with LSB steganography algorithm to secure digital message. After the test of data has done, we get the result that the message has been hidden can be resolved perfectly. The faster time process is 0.09 seconds and the slowest is 1.285 seconds. The smalest PSNR value is 53.0696 dB and the bigest is 66.2185 dB. The image that use to hide an encrypted message has to save in bitmap without any editing and able to send by e-mail and line so that secret message is still remains intact. Keywords: Cryptography, Least Significant Bit, RSA, Steganography. ABSTRAK Kriptografi dan Steganografi merupakan ilmu yang digunakan untuk merahasiakan informasi dengan prinsip yang berbeda. Kriptografi yaitu sebuah metode untuk menyandikan informasi menjadi kode-kode yang tidak dengan mudah dimengerti oleh orang-orang yang tidak berkepentingan, dan steganografi adalah metode untuk menyembunyikan informasi ke dalam suatu media. Dalam skripsi ini dikembangkan sebuah algoritma kombinasi dari skema kriptografi dan steganografi. Algoritma yang digunakan adalah algoritma Kriptografi RSA dan algoritma Steganografi LSB. Analisis yang dilakukan terhadap kombinasi algoritma dalam skripsi ini meliputi analisis terhadap waktu proses, tingkat kesamaan citra digital setelah proses, dan keamanan informasi ketika dilakukan perubahan pada citra digital serta pengiriman media melalui aplikasi tertentu. Setelah dilakukan analisis dan implementasi terhadap kombinasi kedua metode tersebut, didapat bahwa algoritma kriptografi RSA dapat digabungkan dengan algoritma steganografi LSB dalam pengamanan pesan digital. Setelah dilakukan pengujian terhadap data didapat bahwa pesan yang dirahasiakan dapat kembali diperoleh secara utuh. Waktu

ANALISIS KOMBINASI ALGORITMA KRIPTOGRAFI RSA DAN …

  • Upload
    others

  • View
    14

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

P-ISSN: 2655-3724

STATMAT (Jurnal Statistik dan Matematika), Vol. 1, No. 2, Juli 2019

Halaman: 60-82

@Prodi S-1 Matematika FMIPA Unpam

60

ANALISIS KOMBINASI ALGORITMA KRIPTOGRAFI RSA DAN

ALGORITMA STEGANOGRAFI LEAST SIGNIFICANT BIT (LSB)

DALAM PENGAMANAN PESAN DIGITAL

Taufik Ryan Kuncoro1,a) R. Aditama2,b) 1Program Studi Matematika FMIPA Universitas Pamulang 2Program Studi Matematika FMIPA Universitas Pamulang

Email: a)[email protected] b)[email protected]

ABSTRACT

Cryptography and steganography are methods that have different scheme to hide an

information. Cryptography is a method to encode an information becomes any codes that

other people not easy to understand, and steganography is a method to hide an

information into some medium. In this paper has been developed a combining algorithm

of cryptography and steganography scheme. It used RSA cryptography algorithm and

LSB steganography algorithm. The analysis of this combined algorithm includes an

analysis of time process, the similarity of the image after the process, and the security or

message when stego image was edited and also when image sent by messaging tools.

After the analysis and implementation of combine algorithm have done, we know that

RSA cryptography algorithm can be used in combination with LSB steganography

algorithm to secure digital message. After the test of data has done, we get the result that

the message has been hidden can be resolved perfectly. The faster time process is 0.09

seconds and the slowest is 1.285 seconds. The smalest PSNR value is 53.0696 dB and the

bigest is 66.2185 dB. The image that use to hide an encrypted message has to save in

bitmap without any editing and able to send by e-mail and line so that secret message is

still remains intact.

Keywords: Cryptography, Least Significant Bit, RSA, Steganography.

ABSTRAK

Kriptografi dan Steganografi merupakan ilmu yang digunakan untuk merahasiakan

informasi dengan prinsip yang berbeda. Kriptografi yaitu sebuah metode untuk

menyandikan informasi menjadi kode-kode yang tidak dengan mudah dimengerti oleh

orang-orang yang tidak berkepentingan, dan steganografi adalah metode untuk

menyembunyikan informasi ke dalam suatu media. Dalam skripsi ini dikembangkan

sebuah algoritma kombinasi dari skema kriptografi dan steganografi. Algoritma yang

digunakan adalah algoritma Kriptografi RSA dan algoritma Steganografi LSB. Analisis

yang dilakukan terhadap kombinasi algoritma dalam skripsi ini meliputi analisis terhadap

waktu proses, tingkat kesamaan citra digital setelah proses, dan keamanan informasi

ketika dilakukan perubahan pada citra digital serta pengiriman media melalui aplikasi

tertentu. Setelah dilakukan analisis dan implementasi terhadap kombinasi kedua metode

tersebut, didapat bahwa algoritma kriptografi RSA dapat digabungkan dengan algoritma

steganografi LSB dalam pengamanan pesan digital. Setelah dilakukan pengujian terhadap

data didapat bahwa pesan yang dirahasiakan dapat kembali diperoleh secara utuh. Waktu

P-ISSN: 2655-3724

STATMAT (Jurnal Statistik dan Matematika), Vol. 1, No. 2, Juli 2019

Halaman: 60-82

@Prodi S-1 Matematika FMIPA Unpam

61

proses tercepat yang diperlukan adalah 0.09 detik dan yang terlama adalah 1.285 detik.

Nilai PSNR terkecil 53.0696 dB dan nilai terbesar adalah 66.2185 dB. Citra digital yang

digunakan untuk menyimpan hasil enkripsi harus disimpan dalam bentuk citra bitmap

tanpa dilakukan perubahan terhadap citra dan dapat dikirim dengan menggunakan e-mail

dan line agar pesan rahasia tetap utuh.

Kata kunci: Analisis Kriptografi, Least Significant Bit, RSA, Steganografi.

1. PENDAHULUAN

Komunikasi merupakan salah satu aktivitas mendasar dan utama yang pasti

dilakukan manusia. Dengan komunikasi manusia dapat berhubungan dengan orang lain

di dalam kehidupan dan kegiatan yang dilakukan sehari-hari. Pada zaman yang semakin

modern ini, teknologi berperan besar dalam komunikasi maupun penyampaian informasi.

Semakin berkembangnya kebutuhan manusia dalam berkomunikasi, semakin tinggi pula

permintaan yang berkaitan dengan kelengkapan fitur pada alat komunikasi yang

digunakan. Diantara banyaknya fitur yang diinginkan, salah satunya adalah mengenai

keamanan agar privasi informasi dapat terpenuhi.

Dalam kegiatan yang dianggap penting seperti transaksi ekonomi, bisnis,

penyimpanan barang berharga, dan data rahasia pribadi sangat membutuhkan keamanan

yang tinggi agar pihak yang bersangkutan tidak dirugikan. Meskipun informasi yang

disampaikan tidak secara langsung ditunjukkan kepada pihak lain, namun tetap ada

kemungkinan informasi tersebut tersebar bebas tanpa diketahui oleh pihak terkait. Salah

satu penyebab bocornya informasi adalah karena lemahnya sistem keamanan, algoritma

yang sederhana, gangguan virus, atau serangan yang disengaja dari pihak lain. Adapun

langkah yang dapat dilakukan dalam berkomunikasi tanpa tersadap oleh pihak lain yaitu

kedua pihak yang saling berkomunikasi dapat melakukan perjanjian dalam menggunakan

kode atau simbol tertentu yang hanya diketahui oleh pihak terkait yang disampaikan

dengan metode yang telah disepakati bersama. Banyak organisasi ataupun individu yang

tidak ingin informasi yang disampaikannya diketahui oleh kompetitor ataupun pihak lain

yang tidak memiliki kepentigan. Oleh karena itu dikembangkan berbagai ilmu

pengetahuan yang mempelajari tentang bagaimana cara pengamanan data, dianntaranya

adalah kriptografi dan steganografi.

Teknik kriptografi dapat mengubah pesan rahasia menjadi pesan acak (ciphertext)

yang tidak memiliki makna sehingga pesan rahasia hanya dapat terbaca oleh pihak yang

berhak, namun teknik ini memiliki kelemahan yaitu pesan acak yang ditampilkan dapat

menimbulkan kecurigaan sehingga memungkinkan pelaku kejahatan untuk memanipulasi

serta memodifikasi pesan acak (ciphertext) yang mengakibatkan pesan rahasia menjadi

rusak.

Teknik lain yang dapat digunakan untuk melindungi pesan rahasia adalah dengan

menggunakan steganografi yaitu teknik menyembunyian pesan rahasia ke dalam media

digital sehingga keberadaan pesan rahasia tersebut tidak dapat diketahui. Steganografi

P-ISSN: 2655-3724

STATMAT (Jurnal Statistik dan Matematika), Vol. 1, No. 2, Juli 2019

Halaman: 60-82

@Prodi S-1 Matematika FMIPA Unpam

62

adalah seni menyembunyikan informasi untuk mencegah pendeteksian pesan yang

disembunyikan dengan cara meyisipkan pesan rahasia kedalam media gambar, audio dan

lain lain, namun dengan menggunakan teknik ini-pun tidak menjamin bahwa pesan

rahasia benar benar terlindungi dari pelaku kejahatan.

Salah satu cara untuk mengatasi kedua permasalahan tersebut adalah dengan

menggunakan kombinasi antara kriptografi dan steganografi. Teknik kriptografi bekerja

menyandikan pesan rahasia yang akan diubah menjadi pesan acak (ciphertext) dan

steganografi bekerja menyisipkan pesan acak (ciphertext) kedalam sebuah media (cover

object).

Dalam Skripsi ini akan dilakukan penelitian pengamanan pesan digital dengan

algoritma kriptografi RSA (Rivest Shamir Adleman), yang dikombinasikan dengan

metode steganografi LSB (Least Significant Bit). Penelitian ini dilakukan dengan

menggunakan bantuan software Matlab R2015a.

2. METODOLOGI PENELITIAN

Penelitian ini dilaksanakan di Jurusan Matematika, Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam Universitas Pamulang Tangerang Selatan mulai bulan Juni 2018.

Metode penelitian yang dilakukan oleh peneliti adalah studi literatur. Peneliti membaca

buku-buku dan jurnal-jurnal yang berkaitan dengan kriptografi, steganografi dan

pengolahan citra. Tujuan dari studi literatur adalah untuk memperoleh sumber referensi

yang berisi teori-teori serta penelitian-penelitian yang telah dilakukan sebelumnya guna

memberikan kemudahan dalam melakukan penelitian ini.

Dalam penelitian analisis kombinasi algoritma kriptografi RSA dan algoritma

steganografi least significant bit (LSB) dalam pengamanan pesan digital ini peneliti

menggunakan perangkat guna mendukung kelancaran penelitian yang dilakukan.

Perangkat pendukung disini meliputi perangkat keras (hardware), dan perangkat lunak

(software).

Perangkat keras yang digunakan peneliti adalah satu unit laptop dengan spesifikasi

sebagai berikut:

a. Processor : Intel(R) Core(TM) i3-4005U CPU @ 1.70GHz

b. Memory : 4096 MB RAM.

c. DirectX Version : DirectX 12.

d. Chip Type : Intel(R) HD Graphics 2124MB.

e. Graphics Card : AMD Radeon Graphics Processor 4051MB.

Sedangkan perangkat lunak yang digunakan peneliti dalam penelitian ini adalah

sebagai berikut :

a. Operating System : Windows 10 Pro 64-bit (10.0, Build 16299)

b. Matlab R2015a.

c. Adobe Photoshop CS6.

P-ISSN: 2655-3724

STATMAT (Jurnal Statistik dan Matematika), Vol. 1, No. 2, Juli 2019

Halaman: 60-82

@Prodi S-1 Matematika FMIPA Unpam

63

Untuk analisis algoritma serta perancangan sistem mengikuti langkah-langkah

berikut ini:

a. Enkripsi dan Dekripsi RSA

Algoritma RSA didasarkan pada teorema euler yang menyatakan bahwa: ( ) 1(mod )na n (2.1)

yang dalam hal ini :

1. α harus relatif prima terhadap r.

2. φ(n) = r(1-1/p1) (1-1/p2)... (1-1/pi), yang dalam hal ini p1,p2,...,pi adalah

faktor-faktor prima dari n.

Setelah memahami teorema euler, maka kemudian dijabarkan mengenai penerapan

teorema euler dalam proses pembentukan rumus untuk enkripsi dan juga dekripsi

dari algoritma RSA.

Dari teorema euler didapatkan sebuah persamaan ( ) 1(mod )na n . Dimana α harus

relatif prima terhadap n. Kemudian digunakan notasi P untuk menggantikan α,

dimana notasi P merupakan plaintext. ( ) 1(mod )nP n (2.2)

Berdasarkan sifat (mod )m ma b n untuk m bilangan bulat ≥ 1, maka persamaan

(2.2) dapat ditulis menjadi : ( ) 1(mod )m nP n (2.3)

Berdasarkan sifat (mod )ac bc n maka bila persamaan (2.3) dikali dengan P akan

mejadi: ( ) 1 (mod )m nP P n + (2.4)

yang dalam hal ini P relatif prima terhadap n.

Misalkan e dan d (yang nantinya digunakan sebagai kunci enkripsi dan kunci

dekripsi) yang telah ditentukan sedemikian sehingga :

. 1(mod ( ))e d n (2.5)

atau

. ( ) 1e d m n + (2.6)

Persamaan (2.6) ini nantinya yang digunakan untuk pembangkitan pasangan kunci.

Persamaan (2.4) disubtitusikan ke dalam persamaan (2.6), menjadi :

(mod )edP P n (2.7)

Persamaan (3.7) dapat ditulis kembali menjadi :

( ) (mod )e dP P n (2.8)

Yang artinya, perpangkatan P dengan e diikuti dengan perpangkatan dengan d

menghasilkan kembali P semula.

P-ISSN: 2655-3724

STATMAT (Jurnal Statistik dan Matematika), Vol. 1, No. 2, Juli 2019

Halaman: 60-82

@Prodi S-1 Matematika FMIPA Unpam

64

Berdasarkan persamaan (3.8), maka enkripsi dan dekripsi dirumuskan sebagai

berikut:

Enkripsi (P) = (mod )eC P n (2.9)

Dekripsi (C) = (mod )dP C n (2.10)

b. Pembangkit Pasangan Kunci

Sebagai algoritma Asimetris Kriptografi, RSA membutuhkan dua kunci yang

berbeda untuk enkripsi dan dekripsi. Bilangan yang dipilih sebagai kunci adalah

bilangan prima yang besar, dengan alasan pemfaktoran sebuah bilangan hasil

perkalian dari dua bilangan prima yang besar menjadi dua bilangan prima yang

sesuai akan sangat sulit. Sehingga keamanan dari RSA dapat terjamin.

Pasangan kunci merupakan suatu komponen penting dalam kriptografi RSA. Untuk

membangkitkan kedua kunci dipilih dua bilangan prima acak yang besar. Sehingga

terjadi pemfaktoran bilangan yang sangat besar, karena alasan tersebut RSA

dianggap aman.

Berikut ini langkah-langkah proses pembangkitan pasangan kunci :

1) Dipilih dua buah bilangan prima sembarang, p dan q

2) Dihitung nilai n=p.q

3) Nilai totient dari n yang disimbolkan φ(n) dapat dihitung menggunakan Fungsi

φ Euler.

4) Dipilih bilangan e, dimana e relatif prima terhadap φ(n) . Bilangan yang relatif

prima adalah bilangan yang memiliki Faktor Persekutuan Terbesar atau Greatest

Common Divisor (GDC) sama dengan 1. Hal ini dapat ditentukan dengan

menggunakan proses Algoritma Euclide.

5) Ditentukan bilangan d dengan persamaan (2.6).

Perhatikan . ( ) 1e d m n + , sehingga d dapat dihitung dengan

1 ( )m nd

e

+= (2.11)

Dimana m=1,2,3,…, sehingga diperoleh nilai d yang bulat dengan demikian :

kunci umum adalah pasangan (e, n)

kunci rahasia adalah pasangan (d, n)

c. Embedding dan Ekstraksi

Konsep dasar dari subtitusi LSB adalah dengan menggantikan data rahasia di paling

kanan bit (bit dengan bobot terkecil) sehingga prosedur embedding tidak signifikan

mempengaruhi nilai piksel aslinya. Representasi matematika pada metode LSB

adalah:

(2.12)

I(𝑥, 𝑦) −1 LSB(I(𝑥, 𝑦))=1 , m=0

Is(𝑥, 𝑦)= I(𝑥, 𝑦) LSB(I(𝑥, 𝑦))=m

I(𝑥, 𝑦)+1 LSB(I(𝑥, 𝑦))=0 , m=1

P-ISSN: 2655-3724

STATMAT (Jurnal Statistik dan Matematika), Vol. 1, No. 2, Juli 2019

Halaman: 60-82

@Prodi S-1 Matematika FMIPA Unpam

65

Fungsi di atas menggambarkan bahwa I(𝑥, 𝑦) merupakan nilai piksel dari sebuah

citra, m menggambarkan bit pesan yang akan disisipkan, dan LSB(I(𝑥, 𝑦))

merupakan bit terakhir pada piksel.

Implementasi penelitian ini yaitu menerapkan kombinasi antara metode kriptografi

RSA dengan metode steganografi LSB untuk mendapatkan keamanan yang tinggi guna

melindungi pesan rahasia sampai tujuan dengan aman dan utuh. Dalam implementasi ini,

pesan rahasia yang akan digunakan adalah teks digital, sedangkan format file cover image

yang berperan sebagai wadah menggunakan format file (.jpg/.jpeg). Pertama pesan

rahasia (plaintext) akan dienkripsi menggunakan kunci umum sehingga didapatkan pesan

acak (ciphertext), selanjutnya ciphertext diubah bentuknya menjadi bentuk biner untuk

disisipkan pada cover image menggunakan skema Least Significant Bit (LSB). Proses

ekstraksi berkas dengan cara memasukkan stegoimage yang dihasilkan dari proses

penyisipan untuk mendapatkan berkas ciphertext dan selanjutnya ciphertext di dekripsi

guna mendapatkan pesan rahasia atau plaintext. Implementasi sistem ini dibangun

menggunakan software Matlab R2015a. Adapun Implementasi dilalui melalui 2 tahapan

yakni:

a. Proses Ekstraksi dan Dekripsi

Proses ini adalah proses pengembalian pesan ke bentuk awal, stego image akan

diekstrak kembali untuk mendapatkan ciphertext yang tersembunyi yang kemudian

ciphertext akan didekripsi untuk mendapatkan pesan rahasia (plaintext). Adapun

tahapan yang dilakukan penerima dalam proses ekstraksi sampai dekripsi adalah

sebagai berikut

Gambar 2. 1 Alur Enkripsi dan Embeding (Penyisipan Berkas)

P-ISSN: 2655-3724

STATMAT (Jurnal Statistik dan Matematika), Vol. 1, No. 2, Juli 2019

Halaman: 60-82

@Prodi S-1 Matematika FMIPA Unpam

66

1) Plaintext

Plaintext merupakan pesan rahasia yang akan dikirim kepada penerima dan

wajib dijaga kerahasiaannya. Pada proses ini pengirim memasukkan pesan

rahasia kedalam sistem untuk disandikan menjadi bentuk yang tidak dimengerti.

2) Proses Enkripsi

Pada proses ini dilakukan penyandian pesan rahasia ke dalam bentuk pesan yang

tidak memiliki pola sehingga pesan rahasia menjadi tersamarkan. Proses ini

dilakukan oleh sistem menggunakan metode kriptografi RSA yang akan

menghasilkan output berupa ciphertext.

3) Melakukan Input Cover Image

Pada proses ini pengirim memasukkan gambar ke dalam sistem sebagai media

penampung. Gambar yang akan dijadikan cover image harus memiliki format

(.jpeg/jpg). Format file (.jpeg/jpg) dipilih dikarenakan format ini merupakan

format yang paling umum serta paling banyak digunakan dalam file citra digital.

4) Verifikasi Cover Image dan Berkas Ciphertext

Sistem melakukan proses verifikasi yang berguna untuk menjaga kekonsistenan

pada hasil berupa stego image.

5) Proses Penyisipan Berkas

Penyisipan berkas dilakukan oleh sistem dengan menggunakan metode

steganografi LSB, sehingga menghasilkan output berupa stegoimage yang di

dalam-nya terkandung pesan rahasia. Stego image memiliki format citra bitmap

(.png) dikarenakan format tersebut baik dalam akurasi penyimpanan data

b. Proses Ekstraksi dan Dekripsi

Proses ini adalah proses pengembalian pesan ke bentuk awal, stego image akan

diekstrak kembali untuk mendapatkan ciphertext yang tersembunyi yang kemudian

ciphertext akan didekripsi untuk mendapatkan pesan rahasia (plaintext). Adapun

tahapan yang dilakukan penerima dalam proses ekstraksi sampai dekripsi adalah

sebagai berikut.

P-ISSN: 2655-3724

STATMAT (Jurnal Statistik dan Matematika), Vol. 1, No. 2, Juli 2019

Halaman: 60-82

@Prodi S-1 Matematika FMIPA Unpam

67

Gambar 2. 2 Alur Ekstraksi dan Dekripsi

1) Melakukan Input Stegoimage

Stegoimage merupakan media gambar yang mengandung pesan rahasia. Pada

proses ini penerima memasukkan stegoimage yang telah didapatkan oleh

pengirim kedalam sistem.

2) Verifikasi Stegoimage

Proses verifikasi stegoimage dilakukan oleh sistem untuk memverifikasi format

stegoimage yang dimasukkan penerima memiliki format citra bitmap (.png).

3) Proses Ekstraksi

Pada proses ini dilakukan pengembalian berkas dengan menggunakan metode

steganografi LSB dengan output berupa berkas ciphertext.

4) Proses Dekripsi

Proses dekripsi dilakukan oleh sistem menggunakan metode kriptografi RSA.

Proses ini berfungsi mengembalikan ke bentuk semula dari pesan acak atau

ciphertext yang dimasukkan oleh penerima menjadi pesan rahasia atau plaintext.

Tahap terakhir adalah pengujian atau testing adalah tahap untuk memastikan

seluruh kebutuhan yang telah diimplementasikan bekerja semestinya serta

mengidentifikasi kekurangan pada sistem. Pada tahap ini terdapat beberapa hal yang akan

dilakukan pengujian yaitu:

a. Pengujian Enkripsi dan Dekripsi

Pengujian ini dilakukan untuk membuktikan apakah proses enkripsi pesan rahasia

dapat diubah kedalam bentuk yang tidak dimengerti maknanya dan sebaliknya pada

saat dekripsi, apakah pesan yang tidak bermakna tersebut berhasil dikembalikan

kedalam bentuk yang memiliki makna sesuai dengan aslinya tanpa mengurangi,

menambah, dan memodifikasi isinya.

P-ISSN: 2655-3724

STATMAT (Jurnal Statistik dan Matematika), Vol. 1, No. 2, Juli 2019

Halaman: 60-82

@Prodi S-1 Matematika FMIPA Unpam

68

b. Pengujian Waktu Proses

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui waktu proses program, baik dalam

proses enkripsi-embedding maupun proses ekstraksi-dekripsi. Pengujian ini

bertujuan untuk mengetahui pengaruh ukuran data terhadap lamanya waktu proses

yang diperlukan.

c. Pengujian Tingkat Kemiripan Cover Image dan Stego Image

Pengujian ini untuk mengehatui kelayakan hasil program berupa Stego Image

berdasarkan tingkat kemiripan dengan Cover Image. Stego Image dapat dikatakan

layak apabila memiliki nilai PSNR > 40 dB.

d. Pengujian Terhadap Perubahan Brightness dan Contrast

Pengujian ini dilakukan untuk membuktikan apakah perubahan pada brightness dan

contrast mempengaruhi isi pesan yang terkandung di dalam stegoimage. Pengujian

ini bertujuan mengetahui tingkat kerusakan pesan yang terkandung pada

stegoimage.

e. Pengujian Terhadap Pemotongan Gambar (Cropping)

Pengujian ini dilakukan untuk membuktikan apakah dengan melakukan

pemotongan gambar (cropping) dapat mempengaruhi isi pesan yang terkandung di

dalam stegoimage. Pengujian ini dilakukan dengan memotong stegoimage pada

bagian-bagian tertentu. Pengujian ini bertujuan mengetahui tingkat kerusakan pesan

yang terkandung pada stegoimage.

f. Pengujian Pengiriman Stegoimage

Pengujian ini dilakukan untuk membuktikan apakah pengiriman stegoimage

melalui jalur komunikasi pada beberapa aplikasi dapat sampai dengan utuh tanpa

mengalami kerusakan berkas. Pengujian ini akan dilakukan dengan cara

mengirimkan stegoimage melalui beberapa aplikasi, seperti e-mail, line, dan

whatsapp.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1. Hasil Penelitian

3.1.1. Analisis Waktu Proses

Berikut adalah data hasil waktu proses enkripsi-embedding dan ekstraksi-dekripsi

berdasarkan data uji coba yang digunakan. Data yang tertera adalah rata-rata dari lima

kali percobaan.

P-ISSN: 2655-3724

STATMAT (Jurnal Statistik dan Matematika), Vol. 1, No. 2, Juli 2019

Halaman: 60-82

@Prodi S-1 Matematika FMIPA Unpam

69

Tabel 3.1 Waktu Proses

Citra Digital Teks Asli

Angka Prima

Waktu Proses (detik)

p q Enkripsi -

Embedding Ekstraksi - Dekripsi

Total Waktu

Logo Unpam

(250x250)

MATEMATIKA

7 29 0.038 0.053 0.091

73 97 0.037 0.092 0.129

109 131 0.038 0.169 0.207

MIPA Universitas Pamulang

7 29 0.037 0.052 0.090

73 97 0.037 0.091 0.128

109 131 0.037 0.168 0.205

ABCDEFGHIJKLMnopqrstuvwxyz1234567890+

-<>

7 29 0.037 0.053 0.090

73 97 0.038 0.094 0.131

109 131 0.038 0.145 0.183

Logo Unpam

(500x500)

MATEMATIKA

7 29 0.111 0.205 0.316

73 97 0.109 0.246 0.355

109 131 0.112 0.324 0.435

MIPA Universitas Pamulang

7 29 0.109 0.208 0.317

73 97 0.109 0.244 0.353

109 131 0.109 0.319 0.428

ABCDEFGHIJKLMnopqrstuvwxyz1234567890+

-<>

7 29 0.109 0.201 0.310

73 97 0.111 0.243 0.354

109 131 0.111 0.324 0.435

Logo Unpam (1000x1000)

MATEMATIKA

7 29 0.339 0.810 1.149

73 97 0.342 0.848 1.190

109 131 0.338 0.945 1.283

MIPA Universitas Pamulang

7 29 0.332 0.808 1.141

73 97 0.338 0.847 1.185

109 131 0.333 0.917 1.250

ABCDEFGHIJKLMnopqrstuvwxyz1234567890+

-<>

7 29 0.333 0.803 1.136

73 97 0.336 0.848 1.184

109 131 0.340 0.945 1.285

Berdasarkan Tabel 3.1, dibuat rangkuman analisis rataan waktu proses berdasarkan

masing-masing tipe data.

Tabel 3.2 Waktu Proses Tipe Data

Tipe Data Variasi Data

Rataan Waktu Proses (detik) Total Waktu

Proses (detik) Enkripsi - Embedding

Ekstraksi - Dekripsi

Citra Digital

250x250 0.037 0.102 0.139

500x500 0.110 0.257 0.367

1000x1000 0.337 0.863 1.200

Pasangan Angka Prima

1-50 0.160 0.355 0.516

51-100 0.162 0.395 0.557

101-150 0.162 0.473 0.635

P-ISSN: 2655-3724

STATMAT (Jurnal Statistik dan Matematika), Vol. 1, No. 2, Juli 2019

Halaman: 60-82

@Prodi S-1 Matematika FMIPA Unpam

70

Pesan Digital

10 karakter 0.163 0.410 0.573

25 karakter 0.160 0.406 0.566

40 karakter 0.161 0.406 0.568

Dari Tabel 3.2 terlihat bahwa ukuran dari citra digital sangat berpengaruh terhadap

waktu proses, baik dalam proses enkripsi-embedding maupun proses ekstraksi-dekripsi.

Sedangkan besaran angka prima pembangkit pasangan kunci kurang berpengaruh

terhadap waktu proses enkripsi-embedding namun mempengaruhi panjang waktu

ekstraksi-dekripsi. Panjangnya pesan digital dalam proses enkripsi-embedding maupun

ekstraksi-dekripsi tidak berpengaruh besar terhadap waktu prosesnya. Penyajian Tabel

4.10 dalam bentuk grafik untuk masing-masing tipe data adalah sebagai berikut.

Gambar 3.1 Grafik Hubungan Besarnya Citra Digital Terhadap Waktu Proses

Gambar 3.1 menunjukkan bahwa semakin besar ukuran dari citra maka waktu

proses akan semakin lama baik dalam proses enkripsi-embedding maupun proses

ekstraksi-dekripsi, hal ini disebabkan karena banyaknya piksel yang harus diproses. Citra

yang memiliki ukuran 250x250 piksel dapat diproses dalam waktu 0.139 detik, pada citra

berukuran 500x500 piksel dibutuhkan waktu 0.367 detik, dan citra yang memiliki ukuran

1000x1000 piksel membutuhkan waktu proses hingga 1.2 detik.

Gambar 3. 1 Grafik Hubungan Besarnya Angka Prima Terhadap Waktu Proses

P-ISSN: 2655-3724

STATMAT (Jurnal Statistik dan Matematika), Vol. 1, No. 2, Juli 2019

Halaman: 60-82

@Prodi S-1 Matematika FMIPA Unpam

71

Gambar 3.2 menunjukkan bahwa pada proses enkripsi-embedding, besarnya angka

prima tidak berpengaruh banyak terhadap lama waktunya yang menunnjukkan angka 0.16

detik di masing-masing besaran angka prima. Akan tetapi besaran angka prima cukup

berpengaruh pada proses ekstraksi-dekripsi, ditunjukkan pada besaran angka prima 1-50

memerlukan waktu 0.355 detik, besaran angka prima 51-100 memerlukan waktu 0.395

detik, dan meningkat lagi untuk besaran angka prima 101-150 memerlukan waktu proses

hingga 0.475 detik. Hal ini membuktikan bahwa benar semakin besar angka prima yang

dikombinasikan maka akan semakin sulit untuk diselesaikan, baik secara manual maupun

dengan sistem komputasi.

Gambar 3. 2 Grafik Hubungan Panjang Pesan Terhadap Waktu Proses

Gambar 3.3 menunjukkan bahwa panjang pesan digital tidak berpengaruh besar

terhadap waktu proses. Terlihat dalam proses enkripsi-embedding baik untuk pesan

dengan panjang 10, 25, ataupun 40 karakter memiliki catatan waktu yang relatif sama

yaitu 0.16 detik. Begitu pula dengan waktu ekstraksi-dekripsi yang membutuhkan waktu

proses yang berkisar diantara 0.4 detik untuk panjang pesan yang berbeda.

3.1.2. Analisis MSE dan PSNR

Berikut adalah data nilai MSE dan PSNR dari cover image dan stego image

berdasarkan data uji coba.

Tabel 3.3 Analisis nilai MSE dan PSNR

Citra Digital Teks Asli Angka Prima

MSE PSNR (dB) p q

Logo Unpam

(250x250)

MATEMATIKA

7 29 0.32071 53.0696

73 97 0.32069 53.0700

109 131 0.32061 53.0711

MIPA Universitas Pamulang

7 29 0.28604 53.5665

73 97 0.28587 53.5691

109 131 0.28580 53.5702

7 29 0.24902 54.1684

P-ISSN: 2655-3724

STATMAT (Jurnal Statistik dan Matematika), Vol. 1, No. 2, Juli 2019

Halaman: 60-82

@Prodi S-1 Matematika FMIPA Unpam

72

ABCDEFGHIJKLMnopqrstuvwxyz123

4567890+-<>

73 97 0.24849 54.1778

109 131 0.24851 54.1774

Logo Unpam

(500x500)

MATEMATIKA

7 29 0.08020 59.0889

73 97 0.08016 59.0910

109 131 0.08016 59.0911

MIPA Universitas Pamulang

7 29 0.07152 59.5863

73 97 0.07147 59.5898

109 131 0.07145 59.5907

ABCDEFGHIJKLMnopqrstuvwxyz123

4567890+-<>

7 29 0.06228 60.1877

73 97 0.06212 60.1985

109 131 0.06214 60.1969

Logo Unpam (1000x1000)

MATEMATIKA

7 29 0.02005 65.1095

73 97 0.02004 65.1116

109 131 0.02004 65.1117

MIPA Universitas Pamulang

7 29 0.01789 65.6059

73 97 0.01787 65.6095

109 131 0.01786 65.6114

ABCDEFGHIJKLMnopqrstuvwxyz123

4567890+-<>

7 29 0.01557 66.2070

73 97 0.01553 66.2185

109 131 0.01554 66.2171

Berdasarkan tabel 3.3, dibuat rangkuman analisis rataan nilai MSE dan PSNR

berdasarkan masing-masing tipe data.

Tabel 3.4 Analisis MSE dan PSNR Tipe Data

Tipe Data Variasi Data MSE PSNR (dB)

Citra Digital

250x250 0.28508 53.6045

500x500 0.07128 59.6245

1000x1000 0.01782 65.6447

Pasangan Angka

Prima

1-50 0.12481 59.6211

51-100 0.12469 59.6262

101-150 0.12468 59.6264

Pesan Digital

10 karakter 0.14030 59.0905

25 karakter 0.12509 59.5888

40 karakter 0.10880 60.1944

Dari Tabel 3.4 diketahui bahwa nilai MSE dan PSNR paling banyak dipengaruhi

oleh ukuran citra, kemudian panjang pesan, namun besaran pasangan angka prima tidak

terlalu berpengaruh terhadap nilai dari MSE dan PSNR. Dapat dilihat juga bahwa nilai

MSE berbanding terbalik dengan nilai PSNR, semakin kecil nilai MSE maka nilai PSNR

akan semakin besar. Penyajian Tabel 3.4 dalam bentuk grafik untuk masing-masing tipe

data adalah sebagai berikut.

P-ISSN: 2655-3724

STATMAT (Jurnal Statistik dan Matematika), Vol. 1, No. 2, Juli 2019

Halaman: 60-82

@Prodi S-1 Matematika FMIPA Unpam

73

Gambar 3. 3 Grafik Hubungan Ukuran Citra Terhadap Nilai MSE

Berdasarkan gambar 3.4 dapat diketahui bahwa nilai MSE antara stego image

dengan cover image cenderung menurun pada citra yang berukuran lebih besar. Dapat

dilihat bahwa pada citra berukuran 250x250 piksel nilai MSE menunjukkan angka

0.28508, pada citra berukuran 500x500 piksel nilai MSE turun menjadi 0.07128, dan

terakhir pada citra berukuran 1000x1000 piksel nilai MSE kembali turun ke angka

0.01782.

Gambar 3. 4 Grafik Hubungan Ukuran Citra Terhadap Nilai PSNR

Gambar 3.5 menunjukkan bahwa ukuran citra digital mempengaruhi tingkat

kemiripan antara stego image dengan cover image. Stego Image dan Cover image

berukuran 250x250 piksel memiliki nilai PSNR 53.6045 dB, nilai ini sudah dianggap baik

karena >40 dB. Untuk citra berukuran 500x500 piksel nilai PSNR meningkat menjadi

59.6245 dB, dan nilai PSNR meningkat lagi pada citra berukuran 1000x1000 piksel

dengan nilai 65.6447 dB. Hal ini dipengaruhi karena jumlah piksel yang disisipi pesan

P-ISSN: 2655-3724

STATMAT (Jurnal Statistik dan Matematika), Vol. 1, No. 2, Juli 2019

Halaman: 60-82

@Prodi S-1 Matematika FMIPA Unpam

74

tidah berubah sedangkan ukuran gambar meningkat, sehingga rasio piksel yang

mengalami perubahan semakin kecil pada gambar yang memiliki ukuran lebih besar.

Gambar 3. 5 Grafik Hubungan Besaran Angka Prima Terhadap Nilai MSE

Gambar 3.6 menunjukkan hubungan antara nilai MSE dengan ukuran pasangan

angka prima yang digunakan. Dapat dilihat bahwa besaran angka prima yang digunakan

sebagai pembangkit kunci hampir tidak berpengaruh terhadap nilai MSE antara stego

image dengan cover image. Untuk pasangan angka prima 1-50 nilai MSE yang didapat

adalah 0.12481, untuk pasangan angka prima 51-100 nilai MSE di angka 0.12469, dan

untuk pasangan angka prima 101-150 nilai MSE cenderung tetap di angka 0.12468.

Gambar 3. 6 Grafik Hubungan Besaran Angka Prima Terhadap Nilai PSNR

Gambar 3.7 menunjukkan bahwa besaran pasangan angka prima tidak memiliki

pengaruh yang cukup besar terhadap nilai PSNR, terlihat pada angka prima 1-50 nilai

PSNR 59.6211 dB, pada angka prima 51-100 nilai PSNR cenderung tetap yaitu 59.6262

dB, dan pada agka prima 101-150 nilai PSNR masih berada pada angka 59.6264 dB.

P-ISSN: 2655-3724

STATMAT (Jurnal Statistik dan Matematika), Vol. 1, No. 2, Juli 2019

Halaman: 60-82

@Prodi S-1 Matematika FMIPA Unpam

75

Gambar 3. 7 Grafik Hubungan Panjang Pesan Terhadap Nilai MSE

Gambar 3.8 menunjukkan hubungan antara nilai MSE dengan panjang karakter

pesan digital. Dapat dilihat bahwa Panjang karakter pesan digital tidak berpengaruh

banyak terhadap nilai MSE. Pesan digital dengan 10 karakter memiliki nilai MSE sebesar

0.1403, pesan digital dengan 25 karakter memiliki nilai MSE turun menjadi 0.12509, dan

untuk pesan dengan 40 karakter nilai MSE kembali mengalami penurunan yang tidak

signifikan yaitu pada angka 0.1088.

Gambar 3. 8 Grafik Hubungan Panjang Pesan Terhadap Nilai PSNR

Gambar 3.9 menunjukkan bahwa panjang karakter berpengaruh terhadap nilai

PSNR. Untuk pesan yang memiliki 10 karakter nilai PSNRnya adalah 59.0905 dB, pesan

dengan 25 karakter memiliki nilai PSNR 59.5888 dB, dan pesan dengan 40 karakter nilai

PSNRnya kembali meningkat menjadi 60.1944 dB.

P-ISSN: 2655-3724

STATMAT (Jurnal Statistik dan Matematika), Vol. 1, No. 2, Juli 2019

Halaman: 60-82

@Prodi S-1 Matematika FMIPA Unpam

76

3.1.3. Analisis Perubahan Citra

Pada bagian ini stego image hasil dari proses enkripsi-embedding akan dilakukan

perlakuan khusus yaitu penambahan brightness, contrast, pemotongan citra secara

vertikal dan horisontal, serta perubahan ukuran (scalling). Hal ini dilakukan untuk

mengetahui ketahanan pesan terhadap perlakuan yang didapat stego image.

Tabel 3.5 Analisis Perubahan Stego Image

Stego Image

Pesan Asli Perubahan Pada Stego

Image Pesan Hasil

Proses Ketahanan

Pesan

Logo

Unpam Stego

(500x500)

MIPA Universitas Pamulang

Brightness +50

□□□□□

□□□□□□

□□□□□□

Pamulang

Rusak

Contrast +50

□IPA Universitas Pamulang

Rusak

Crop Vertical

MIPA Universitas Pamulang

Tahan

Crop Horizontal

MIPA Universitas Pamulang

Tahan

Scale 1:2

- Rusak

Dari Tabel 3.5 dapat dilihat bahwa perubahan pada stego image dapat

mempengaruhi keaslian pesan. Pesan akan rusak jika stego image diberi perubahan pada

brightness, contrast, dan ukuran gambar. Sedangkan pemotongan gambar tidak

berpengaruh terhadap keaslian pesan.

3.1.4. Analisis Pengiriman Stego Image

Pada bagian ini stego image hasil dari proses enkripsi-embedding akan dikirim

melalui beberapa aplikasi pengiriman pesan. Hal ini dilakukan untuk mengetahui

ketahanan pesan terhadap pengiriman stego image melalui media-media tertentu.

Tabel 3.6 Analisis Pengiriman Stego Image

Stego Imaga Pesan Asli Media

Pengiriman Pesan Hasil Proses

Ketahanan

Pesan

Logo Unpam

Stego

(500x500)

MIPA

Universitas

Pamulang

Email MIPA Universitas

Pamulang Tahan

WhatsApp □□□□□□□□□□

□□□□□□□□□□ Rusak

Line MIPA Universitas

Pamulang Tahan

P-ISSN: 2655-3724

STATMAT (Jurnal Statistik dan Matematika), Vol. 1, No. 2, Juli 2019

Halaman: 60-82

@Prodi S-1 Matematika FMIPA Unpam

77

Dapat dilihat pada tabel 3.6 bahwa pengiriman stego image melalui beberapa media

pengiriman pesan dapat merubah pesan asli. Pengiriman dengan menggunakan aplikasi

WhatsApp mempengaruhi keaslian pesan, sedangkan pengiriman dengan aplikasi Line

maupun dengan e-mail dapat mempertahankan keaslian pesan. Hal ini dipengaruhi karena

masing-masing aplikasi pengiriman pesan memiliki penyandian tersendiri pada pesan

yang dikirimkan sehingga dapat merubah nilai dari pesan asli.

3.2. Pembahasan

Algoritma kriptografi dan steganografi merupakan metode yang digunakan untuk

merahasiakan sebuah pesan agar tidak diketahui pihak yang tidak berhak. Kombinasi

algoritma kriptografi RSA dan steganografi LSB meningkatkan keamanan dalam proses

penyembunyian pesan. Dalam analisis data diatas digunakan tiga tipe data yaitu citra

digital yang digunakan untuk penyisipan pesan pada steganografi, panjang karakter pesan

rahasia, dan pasangan angka prima yang digunakan untuk membangkitkan kunci dalam

proses enkripsi dan dekripsi.

1. Proses yang terjadi dalam kombinasi algoritma kriptografi RSA dan steganografi

LSB terdiri dari proses enkripsi, embedding, ekstraksi, dan dekripsi. Enkripsi

merupakan proses perubahan yang dilakukan terhadap pesan rahasia untuk

memperoleh pesan acak yang tidak memiliki makna. Embedding merupakan proses

dimana pesan acak hasil dari enkripsi disisipkan kedalam sebuah citra dengan

memanfaatkan bit terkecil dari masing-masing piksel pada citra. Ekstraksi adalah

proses pengembalian pesan dari dalam citra, pesan yang didapat dari hasil ekstraksi

masih merupakan pesan acak yang tidak memiliki makna. Dekripsi merupakan

proses pengembalian pesan acak yang telah diambil dari dalam stego image menjadi

bentuk awal sehingga dapat diketahui pesan rahasianya. Algoritma kombinasi yang

dihasilkan adalah sebagai berikut :

a. Algoritma pembangkit kunci

1) Pilih dua bilangan prima sembarang, p dan q.

2) Hitung nilai n=p.q (sebaiknya p ≠ q, karena jika p = q maka n=p2 sehingga

nilai p dapat diperoleh dengan menarik akar pangkat dua dari n).

3) Hitung 𝜑(𝑛) = (𝑝 − 1) . (𝑞 − 1)

4) Pilih kunci e dengan 1 < e < φ(n) dan e relatif prima terhadap φ(n) (gcd (e,

φ(n)) = 1).

5) Bangkitkan kunci rahasia dengan menggunakan persamaan (2.11).

Hasil dari algoritma pembangkit kunci adalah :

1) Kunci umum adalah pasangan (e,n)

2) Kunci rahasia adalah pasangan (d,n)

P-ISSN: 2655-3724

STATMAT (Jurnal Statistik dan Matematika), Vol. 1, No. 2, Juli 2019

Halaman: 60-82

@Prodi S-1 Matematika FMIPA Unpam

78

b. Algoritma enkripsi RSA

1) Masukkan pesan yang akan dirahasiakan (plaintext) (P).

2) Ambil kunci umum (e,n).

3) Nyatakan plaintext (P) menjadi blok-blok P1, P2,…, Pi sedemikian sehingga

setiap blok merepresentasikan nilai [0,n-1].

4) Setiap blok Pi, dienkripsi menjadi blok Ci dengan persamaan (2.9).

Hasil dari algoritma ini adalah berupa pesan acak (ciphertext) (C).

c. Algoritma embedding LSB

1) Ubah setiap nilai blok P1, P2,…, Pi menjadi bentuk biner 16 bit.

2) Pilih cover image (I).

3) Ubah setiap piksel cover image I(x,y) menjadi bentuk biner

4) Ubah I(x,y) menjadi Is(x,y) dengan persamaan (2.12)

Hasil dari algoritma ini adalah berupa stego image (Is).

d. Algoritma ekstraksi LSB

1) Ambil stego image (Is).

2) Ubah tiap piksel Is(x,y) menjadi bentuk biner.

3) Ambil bit terakhir dari setiap piksel.

4) Susun seluruh bit dan pisahkan menjadi masing-masing 16 bit.

5) Ubah bentuk biner menjadi nilai [0,n-1].

Hasil dari algoritma ini adalah berupa pesan acak (ciphertext) (C).

e. Algoritma dekripsi RSA

1) Setiap blok Ci didekripsi menjadi blok Pi dengan persamaan (3.10).

Hasil dari algoritma ini adalah berupa pesan rahasia (plaintext) (P).

2. Bentuk penyandian pada skema steganografi dalam skripsi ini menggunakan

algoritma Least Significant Bit (LSB) dimana pesan diubah menjadi bentuk biner

dan disisipkan ke dalam citra digital dengan mengganti bit terkecil tiap piksel citra

tersebut dengan nilai bit pesan. Dalam skema yang digunakan pada skripsi ini pesan

yang disisipkan ke dalam citra digital adalah pesan acak hasil dari proes enkripsi

pesan asli dalam skema kriptografi RSA. Nilai MSE dan PSNR yang didapat dari

hasil perbandingan cover image dengan stego image cukup bervariasi. Pada

kombinasi data pesan 40 karakter, angka prima 51-100, dan citra berukuran

1000x1000 piksel memiliki nilai MSE terendah yaitu 0.01553 akan tetapi

menunjukkan nilai PSNR tertinggi yaitu 66.2185 dB. Sedangkan pada kombinasi

panjang pesan 10 karakter, angka prima 1-50, dan citra digital ukuran 250x250

piksel diperoleh nilai PSNR terendah yaitu 53.0696 dB dan nilai MSE tertinggi

yaitu 0.32071.

3. Tingkat efektifitas akgoritma kombinasi ini disimpulkan dari hasil analisis waktu

proses, analisis nilai MSE dan PSNR dan analisis ketahanan pesan terhadap

perubahan pada stego image serta terhadap pengiriman melalui aplikasi tertentu.

P-ISSN: 2655-3724

STATMAT (Jurnal Statistik dan Matematika), Vol. 1, No. 2, Juli 2019

Halaman: 60-82

@Prodi S-1 Matematika FMIPA Unpam

79

Pada proses analisis waktu disini keempat proses dibagi menjadi dua proses utama

yaitu enkripsi-embeddig dan ekstraksi-dekripsi. Proses pertama adalah enkripsi-

embedding, dari proses ini dihasilkan stego image yang telah disisipi pesan acak

dari pesan rahasia. Proses kedua adalah ekstraksi-dekripsi, proses ini mengambil

dan mengembalikan pesan rahasia ke bentuk awal. Seperti terliha pada tabel 4.10

jika semakin besar ukuran citra maka waktu proses akan semakin lama, berdasarkan

data pada citra berukuran 250x250 piksel, 500x500 piksel, dan 1000x1000 piksel

menunjukkan total waktu proses berturut-turut adalah 0.139 detik, 0.367 detik, dan

1.2 detik. Besaran kombinasi angka prima hanya berpengaruh pada proses

ekstraksi-dekripsi, pada angka prima dalam interval 1-50, 51-100, dan 100-150

waktu proses enkripsi-embedding cenderung sama di angka 1.16 detik, sedangkan

dalam proses ekstraksi-dekripsi berturut-turut waktu prosesnya adalah 0.355 detik,

0.395 detik, dan 0.473 detik. Sedangkan panjang karakter pesan rahasia tidak

berpengaruh banyak terhadap waktu proses, waktu enkripsi-embedding cenderung

sama di angka 0.16 detik dan waktu ekstraksi-dekripsi juga cenderung statis di

angka 0.41 detik untuk panjang 10 karakter, 25 karakter, maupun 40 karakter.

Analisis selanjutnya yang dilakukan adalah analisis nilai MSE dan PSNR. Analisis

ini dilakukan untuk mengetahui tingkat kemiripan antara cover image dan stego

image. Dapat dilihat pada tabel 4.12 bahwa nilai MSE berbanding terbalik dengan

nilai PSNR. Ukuran citra digital merupakan faktor paling berpengaruh terhadap

nilai MSE dan PSNR. Pada citra berukuran 250x250 piksel, 500x500 piksel, dan

1000x1000 piksel nilai MSE berturut-turut adalah 0.28508, 0.07128, dan 0.01782,

sedangkan nilai PSNRnya berturut-turut adalah 53.6045 dB, 59.6245 dB, dan

65.6447 dB. Berdasarkan besaran angka prima nilai MSE dan PSNR cenderung

sama, nilai MSE berada di angka 0.124 dan PSNR di angka 59.62 dB untuk semua

besaran bilangan prima. Panjang pesan hanya sedikit berpengaruh terhadap nilai

MSE dan PSNR, dapat dilihat untuk pesan dengan 10, 25, dan 40 karakter nilai

MSE berturut-turut adalah 0.1403, 0.12509, dan 0.1088, lalu nilai PSNR berturut-

turut 59.0905 dB, 59.5888 dB, dan 60.1944 dB.

Selanjutnya analisis pada ketahanan isi pesan berdasar perlakuan yang diberikan

kepada stego image. Perlakuan yang diberikan kepada stego image yaitu

penambahan brightness, contrast, pemotongan citra secara vertikal dan horisontal,

serta perubahan ukuran (scalling). Dapat dilihat pada tabel 4.13 bahwa pesan tidak

mengalami kerusakan jika dilakukan pemotongan citra, namun pesan akan rusak

jika stego image diberi perubahan pada brightness, contrast, dan ukuran gambar

(scalling). Terakhir adalah analisis ketahanan pesan terhadap pengiriman citra

melalui media tertentu. Media yang digunakan pada skripsi ini adalah e-mail, line,

dan whatsapp. Hal ini dilakukan untuk mengetahui media apa yang dapat digunakan

untuk mengirimkan stego image agar tidak terjadi kerusakan pesan, karena dalam

proses pengiriman melalui media tertentu pesan di enkripsi ulang dengan metode

P-ISSN: 2655-3724

STATMAT (Jurnal Statistik dan Matematika), Vol. 1, No. 2, Juli 2019

Halaman: 60-82

@Prodi S-1 Matematika FMIPA Unpam

80

yang berbeda. Hasil dari analisis ini dapat dilihat pada tabel 4.14 dimana diketahui

bahwa pesan akan tetap utuh jika stego image dikirim melalui e-mail dan line,

namun jika stego image dikirim melalui whatsapp pesan rahasia akan rusak.

4. KESIMPULAN DAN SARAN

4.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan yang sudah dijabarkan dalam bab

sebeumnya, dapat disimpulkan sebagai berikut :

1. Bentuk algoritma skema kriptografi dengan menggunakan steganografi dalam

skripsi ini menggunakan kombinasi skema kriptografi RSA dan skema steganografi

LSB. Pesan yang dirahasiakan dengan menggunakan algoritma mampu

direkonstruksi dengan baik. Skema algoritma kombinasi ini disusun dengan

menggunakan program Matlab R2015a dan terdiri dari lima proses utama yaitu

proses pembangkitan kunci (23 langkah), proses enkripsi (9 langkah), proses

embedding (39 langkah), proses ekstraksi (20 langkah), dan proses dekripsi (9

langkah). Kelima proses utama tersebut disusun sedemikan hingga dalam Graphic

User Interface (GUI) Matlab R2015a dan menghasilkan total 193 langkah.

2. Bentuk penyandian pada skema steganografi dalam skripsi ini menggunakan

algoritma Least Significant Bit (LSB) dimana pesan diubah menjadi bentuk biner

dan disisipkan ke dalam citra digital dengan mengganti bit terkecil tiap piksel citra

tersebut dengan nilai bit pesan. Dalam skema yang digunakan pada skripsi ini pesan

yang disisipkan ke dalam citra digital dapat direkonstruksi dengan baik. Selain itu

nilai PSNR dari semua percobaan menunjukkan angka > 40 dB, nilai PSNR

terendah 53.0696 dB dan nilai PSNR tertinggi adalah 66.2185 dB. Berdasarkan

nilai PSNR dan keaslian pesan yang disembunyikan, menunjukkan bahwa skema

ini baik digunakan dalam kombinasi dengan algoritma kriptografi RSA.

3. Analisis efektifitas proses pengamanan pesan digital dengan skema kriptorafi dan

steganografi dilakukan dengan menghitung waktu proses program, nilai PSNR, dan

ketahanan pesan terhadap perubahan yang dilakukan terhadap stego image serta

terhadap pengiriman menggunakan beberapa aplikasi. Waktu proses tercepat yang

dibutuhkan adalah 0.09 detik dan waktu proses terlama adalah 1.285 detik. Waktu

proses lebih banyak dipengaruhi oleh ukuran citra dimana pada citra berukuran

250x250 piksel dibututuhkan waktu proses rata-rata 0.139 detik dan terus

meningkat hingga 1.2 detik pada citra berukuran 1000x1000 piksel, sedangkan

pasangan angka prima lebih berpengaruh pada waktu ekstraksi-dekripsi dimana

pada angka prima 1-50 diperlukan waktu 0.355 detik, angka prima 51-100

diperlukan waktu 0.395 detik, dan tertinggi pada angka prima 100-150 diperlukan

waktu 0.473 detik, panjang pesan tidak terlalu berpengaruh terhadap lamanya

waktu proses. Nilai PSNR tertinggi adalah 66.2185 dB sedangkan nilai PSNR

terendah adalah 53.0696 dB. Sama seperti pada waktu proses, ukuran citra juga

P-ISSN: 2655-3724

STATMAT (Jurnal Statistik dan Matematika), Vol. 1, No. 2, Juli 2019

Halaman: 60-82

@Prodi S-1 Matematika FMIPA Unpam

81

paling berpengaruh terhadap nilai PSNR dibandingkan data lain. Pesan dapat rusak

jika stego image dikenai perlakuan tertentu seperti penambahan brightness,

contrast, dan perubahan ukuran, namun jika stego image dipotong baik secara

vertikal maupun horisontal, pesan tidak rusak akan tetapi harus diperhatikan juga

panjang pesan yang dirahasiakan. Pengiriman stego image dapat dilakukan dengan

aplikasi line, ataupun e-mail agar pesan tetap utuh. Dengan analisis tersebut dapat

disimpulkan algoritma kombinasi kriptografi RSA dan steganografi LSB cukup

efektif digunakan untuk mengamankan pesan digital.

4.2. Saran

Berdasarkan kesimpulan analisis algoritma diatas, dapat dikemukakan saran-saran

yang perlu ditindaklanjuti, baik untuk pengembangan pengetahuan, bagi penulis

selanjutnya terutama dalam bidang kemananan data, maupun kepentingan praktis. Berikut

ini merupakan hal-hal yang perlu ditindaklanjuti tersebut :

1. Pemilihan angka prima dan citra digital sebagai cover image sebaiknya disesuaikan

dengan panjang pesan dan tingkat kepentingan pesan rahasia.

2. Sebelum mengirim stego image, sebaiknya tidak dilakukan perubahan terhadap

stego image dan dikirim menggunakan e-mail atau line.

3. Pada penelitian selanjutnya dapat menggunakan metode dan bahasa pemrograman

lain agar dapat mengetahui kelemahan dan kelebihan masing-masing metode.

4. Pada penelitian selanjutnya media penampung yang akan disisipkan pesan dapat

berupa audio, video ataupun media lain.

5. DAFTAR PUSTAKA

Ariyus, Dony, (2008), Pengantar Ilmu Kriptografi Teori Analisis dan Implementasi, Andi

Publisher, Yogyakarta

Ariyus, Dony, (2009), Keamanan Multimedia, Andi Publisher, Yogyakarta

Asih, Nurlita Eka, (2015), Implementasi Algoritma Least Significant Bit dan Huffman

Coding dalam Steganografi Citra Digital, Skripsi, Universitas Indonesia, Depok.

Karthick, (2013, 3 Maret), Image Steganography using LSB,

(https://www.mathworks.com/matlabcentral/answers/65679-image-

steganography-using-lsb?s_tid=srchtitl, diakses tanggal 26 Juni 2018)

Kromodimoeljo, Sentot, (2010), Teori & Aplikasi Kriptografi, SPK IT Consulting,

Jakarta

Male, M. G., Wirawan dan Setijadi, E., (2012), Analisa Kualitas Citra pada Steganografi

untuk Aplikasi E-Government, Seminar Nasional Manajemen Teknologi XV,

Surabaya.

Paulus E, Natalia Y, (2007), Cepat Mahir GUI Matlab, Andi Publisher, Yogyakarta

Rosen, Kenneth H., (2011), Elementary Number Theory & Its Applications, sixth edition,

Pearson Education, Boston.

P-ISSN: 2655-3724

STATMAT (Jurnal Statistik dan Matematika), Vol. 1, No. 2, Juli 2019

Halaman: 60-82

@Prodi S-1 Matematika FMIPA Unpam

82

Santoso, Bekti, (2010), Kriptografi Visual Untuk Gambar Hitam Putih, Skripsi,

Universitas Indonesia, Depok.

Sianipar, (2017), Matlab Untuk Mahasiswa, Andi Publisher, Yogyakarta.

Suprapto, (2008), Bahasa Pemrograman untuk Sekolah Menengah Kejuruan,

Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta.

Sutoyo dkk, (2009), Teori Pengolahan Citra Digital, Andi Publisher, Yogyakarta.

Tables, Rapid, ASCII Table, (https://www.rapidtables.com/code/text/ascii-table.html,

diakses tanggal 10 Mei 2018)

Wahyudi, Bambang, (2008), Konsep Sistem Informasi: Dari Bit Sampai Ke Database,

Andi Publisher, Yogyakarta.

Wilms, Vincent, (2015), RSA Public Key Encryption and Signing,

(https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/53457-rsa-public-key-

encryption-and-signing-32bit?s_tid=srchtitle, diakses tanggal 25 Juni 2018)

Wikipedia, (2018, 5 Juni), ASCII, (https://id.wikipedia.org/wiki/ASCII, diakses tanggal

19 Agustus 2018)